CN114849468B - 一种化学实验室负压收集处理以及纳米超氧催化处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种化学实验室负压收集处理以及纳米超氧催化处理系统，涉及废气处理技术领域，具有将废气收集并处理后排放的优点，其技术方案要点是：包括设置在实验室顶部的用于吸收实验室室内废气的第一吸收件以及设置在实验室各个水池底部的用于吸收废液的第二吸收件，第一吸收件和第二吸收件将废气和废液输送到催化超氧投射反应器进行处理后排放。

Description

一种化学实验室负压收集处理以及纳米超氧催化处理系统

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，具体为一种化学实验室负压收集处理以及纳米超氧催化处理系统。

背景技术

化学实验室在使用过程中产生的有机废气，会对我国大气环境造成严重破坏，只有充分发挥先进有机废气处理技术的优势才能最大程度降低有机废气的排放量，阻碍有机废气的排出，减小有机废气的排放对我国环境友好型社会的构建产生影响。由于挥发性有机化合物(VOCs)排放量的增大，因此，亟需开发一种将废气收集并处理后排放的有机废气处理系统。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种化学实验室负压收集处理以及纳米超氧催化处理系统，具有将废气收集并处理后排放的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种化学实验室负压收集处理以及纳米超氧催化处理系统，包括设置在实验室顶部的用于吸收实验室室内废气的第一吸收件以及设置在实验室各个水池底部的用于吸收废液的第二吸收件，第一吸收件和第二吸收件将废气和废液输送到催化超氧投射反应器进行处理后排放。

通过采用上述技术方案，通过第一吸收件将实验室内的废气吸入催化超氧投射反应器内，通过第二吸收件将实验室内的水池内的废液吸入催化超氧投射反应器内，此时废气和废液一起在催化超氧投射反应器内进行处理，并被处理后排出，达到将废气收集并处理后排放的目的。

优选地，所述第一吸收件包括设置在实验室室内顶部的若干吸风盒，各个所述吸风盒的抽风管均与第一总管连接，所述第一总管上设有抽风泵，所述第一总管的一端封闭，另一端与催化超氧投射反应器连接，各个所述吸风盒的盒底均设有若干吸风管，所述吸风盒朝向吸风管的盒壁上设有封闭各个吸风管的封闭件。

优选地，所述封闭件包括靠近吸风管进风口设置的环形支撑环，所述支撑环背离吸风管进风口的一端铰接有封闭支撑环的封闭板，所述支撑环设置在吸风管内壁上，所述封闭板的一端铰接在支撑环上，所述吸风管内壁上设有限制封闭板打开角度呈锐角的挡块；

各个所述吸风管内均滑移连接有密封塞，各个所述密封塞均位于封闭板上方且各个所述密封塞上方均设有推杆，各个所述推杆远离密封塞的一端均延伸出吸风管进入吸风盒内，所述吸风盒朝向吸风管的盒壁上设有气缸，所述气缸的活塞杆上设有推板，各个所述推杆的上端均连接在推板上。

优选地，所述第二吸收件包括与各个水池底部连接的进液管，各个所述进液管远离水池的一端均与第二总管连接，所述第二总管一端封闭，另一端设有抽水泵，且所述第二总管与催化超氧投射反应器连接。

优选地，所述催化超氧投射反应器包括反应塔、设置在反应塔下端的且与反应塔连通的水箱、与水箱连通的羟基发生器、设置在反应塔下端的进料管、设置在反应塔上端的出气管、设置在反应塔内且位于出气管和进料管之间的第一催化层和第二催化层，所述第二催化层位于第一催化层上端，所述水箱连通有循环泵，所述循环泵的出液管与反应塔内连通，且位于第一催化层和第二催化层之间，所述第一催化层为氧化催化剂，第二催化层为氧化催化剂和臭氧脱除催化剂。

优选地，所述循环泵的出液管上连通有与反应塔连通的预处理管，所述预处理管位于第一催化层下方，所述预处理管上并联连接有压力控制阀和截止阀，所述预处理管位于反应塔内的一端连通有螺旋喷嘴。

优选地，所述循环泵的出液管位于反应塔内的一端连通有使得液体均匀流出的均布器，所述均布器供气体和液体流动。

优选地，所述均布器包括设置在反应塔内壁的且位于第一催化层上方的固定块，所述反应塔以及固定块的横截面为圆形，所述固定块为中空且中空内部被分割成若干出液室，各个出液室为扇形，所述固定块下方设有与各个出液室连通的喷淋管，各个所述喷淋管与固定块螺纹连接，所述固定块上方设有与各个出液室连通的连通管，各个所述连通管上端连通有蓄液盒，所述蓄液盒与反应塔内壁连接且位于循环泵的出液管的出口下方，各个所述喷淋管在远离固定块的一端设为球形，且球形底部开设有出液口。

优选地，所述水箱内放置有纳米除味剂。

优选地，所述水箱底部设有放空阀。

本发明的有益效果在于：通过第一吸收件将实验室内的废气吸入催化超氧投射反应器内，通过第二吸收件将实验室内的水池内的废液吸入催化超氧投射反应器内，此时废气和废液一起在催化超氧投射反应器内进行处理，并被处理后排出，达到将废气收集并处理后排放的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例的用于体现吸风盒的结构示意图；

图3为本实施例的用于体现反应塔的结构示意图；

图4为本实施例的用于体现喷淋管分布的结构示意图。

附图标记说明：

图中：1、实验室；11、第一吸收件；12、第二吸收件；13、催化超氧投射反应器；14、吸风盒；141、抽风管；142、第一总管；143、抽风泵；144、吸风管；145、支撑环；146、封闭板；147、挡块；148、密封塞；149、推杆；1491、气缸；1492、推板；15、水池；151、进液管；152、第二总管；153、抽水泵；16、反应塔；161、水箱；162、羟基发生器；163、进料管；164、出气管；165、第一催化层；166、第二催化层；167、循环泵；168、出液管；17、预处理管；171、压力控制阀；172、截止阀；173、螺旋喷嘴；18、固定块；181、出液室；182、喷淋管；183、连通管；184、蓄液盒；19、放空阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种化学实验室负压收集处理以及纳米超氧催化处理系统，如图1，包括设置在实验室1顶部的用于吸收实验室1室内废气的第一吸收件11以及设置在实验室1各个水池15底部的用于吸收废液的第二吸收件12，第一吸收件11和第二吸收件12将废气和废液输送到催化超氧投射反应器13进行处理后排放。

如图1，通过第一吸收件11将实验室1内的废气吸入催化超氧投射反应器13内，通过第二吸收件12将实验室1内的水池15内的废液吸入催化超氧投射反应器13内，此时废气和废液一起在催化超氧投射反应器13内进行处理，并被处理后排出，达到将废气收集并处理后排放的目的。

如图1和图2，化学实验室1在使用时，由于试剂的使用会产生废气，废气主要以VOC有机废气为主，第一吸收件11包括设置在实验室1室内顶部的若干吸风盒14，吸风盒14设置的位置可以根据需要安装，优选可以交错安装在实验室1室内顶部的，便于吸收不同范围内的实验室1废气，各个吸风盒14上均设有抽风管141，各个吸风盒14的抽风管141均与第一总管142连接，第一总管142上设有抽风泵143，第一总管142的一端封闭，另一端与催化超氧投射反应器13连接，各个吸风盒14的盒底均设有若干吸风管144，吸风盒14朝向吸风管144的盒壁上设有封闭各个吸风管144的封闭件。当需要使用第一吸收件11时，将封闭件解除对各个吸风管144的封闭，第一总管142上的抽风泵143将开始工作，进而将各个吸风盒14产生负压，便于吸风盒14通过吸风管144吸收室内的废气，并将废气输入到催化超氧投射反应器13内。当第一总管142不工作时，为了减小第一总管142内的废气通过各个吸风管144进入室内，因此封闭件将各个吸风管144封闭。

如图1和图2，封闭件包括靠近吸风管144进风口设置的环形支撑环145，支撑环145背离吸风管144进风口的一端铰接有封闭支撑环145的封闭板146，支撑环145设置在吸风管144内壁上，封闭板146的一端铰接在支撑环145上，当封闭板146处于自由状态时，封闭板146处于封闭支撑环145的状态且远离与支撑环145铰接的一端与支撑环145抵触，吸风管144内壁上设有限制封闭板146打开角度呈锐角的挡块147；挡块147使得封闭板146打开一定的角度，便于封闭板146再次封闭支撑环145。

如图1和图2，各个吸风管144内均滑移连接有密封塞148，各个密封塞148均位于封闭板146上方且各个密封塞148上方均设有推杆149，各个推杆149远离密封塞148的一端均延伸出吸风管144进入吸风盒14内，吸风盒14朝向吸风管144的盒壁上设有气缸1491，气缸1491的活塞杆上设有推板1492，各个推杆149的上端均连接在推板1492上。此时需要打开吸风管144时气缸1491带动各个推杆149向上移动，在此过程中封闭板146由于密封塞148的作用，一端也被吸离支撑环145，进而打开了吸风管144，在随着推杆149继续向上移动，并将密封塞148移出吸风管144时，抽风泵143工作时的压力对吸风管144内的封闭板146继续产生向上的吸力，进而便于吸风管144吸风，当抽风泵143停止工作后，封闭板146首先在自身重力的作用下回复到封闭支撑环145的作用，此外随着气缸1491将各个密封塞148推入吸风管144，因此封闭板146与密封塞148之间的压力随着密封塞148的进入逐渐增大，大于大气压，进而将封闭板146压紧在支撑环145上，减小第一总管142气体的回流。此外密封塞148为橡胶密封塞148，且下端为锥形，便于进入吸风管144。

如图1，第二吸收件12包括与各个水池15底部连接的进液管151，各个进液管151远离水池15的一端均与第二总管152连接，第二总管152一端封闭，另一端设有抽水泵153，且第二总管152与催化超氧投射反应器13连接。此时抽水泵153将各个进液管151内的废液吸入第二总管152内，废液也主要为有机废液，此外在废液进入进液管151内后，可保持抽水泵153继续工作，使得进液管151的进口产生负压，进而将水池15周边的废气也一起吸入，第二总管152将吸收的废液和/或废气输入催化超氧投射反应器13内，便于下一步的处理。

如图3和图4，催化超氧投射反应器13包括反应塔16、设置在反应塔16下端的且与反应塔16连通的水箱161、与水箱161连通的羟基发生器162、设置在反应塔16下端的进料管163、设置在反应塔16上端的出气管164、设置在反应塔16内且位于出气管164和进料管163之间的第一催化层165和第二催化层166，第二催化层166位于第一催化层165上端，反应塔16为中空的圆柱体，但是上端为半球形，此时第一总管142和第二总管152与进料管163连通，水箱161连通有循环泵167，循环泵167的出液管168与反应塔16内连通，且位于第一催化层165和第二催化层166之间，第一催化层165为氧化催化剂，第二催化层166为氧化催化剂和臭氧脱除催化剂。水箱161底部设有放空阀19。此时便于更换水箱161内的水。

如图3和图4，羟基发生器162可以为双氧水被分解为氧化性更强的羟基自由基，此为现有技术如公开号为CN107459124A的一种双氧水异相催化氧化废水中COD的方法及装置中双氧水制备成羟基自由基的方法，将羟基发生器162与水箱161连通，使得水箱161内的水中含有羟基，循环泵167将含有羟基的水打入第一催化层165上方，此时从反应塔16进料管163进来的废气和废液，废液进入水箱161内进行预反应，废气向第一催化层165方向移动，与第一催化层165接触并与含有羟基的水接触，进行氧化反应，此时含有废液的水也被循环泵167打到第一催化层165上，进行反应，进而实现废气与废液的双重处理。第一催化层165为VOC的氧化催化剂，为现有的催化剂，在此不做赘述，第二催化层166除了VOC的氧化催化剂外还有臭氧脱除催化剂，臭氧脱除催化剂可以为元琛科技公司提供的臭氧脱除催化剂或者其他产厂家也可。废气和废液紧固第一催化层165后，继续向上移动至第二催化层166，进行第二次反应，使得废气得到充分的反应，此时臭氧脱除催化剂可以破坏臭氧，减小臭氧的排放，当废气经过第二催化层166后，被出气管164排放到反应塔16外。

如图3和图4，循环泵167的出液管168上连通有与反应塔16连通的预处理管17，预处理管17位于第一催化层165下方，预处理管17上并联连接有压力控制阀171和截止阀172，预处理管17位于反应塔16内的一端连通有螺旋喷嘴173。打开截止阀172使得循环泵167将水也打入第一催化层165的下方，使得废气预先进行氧化，当关闭截止阀172，循环泵167打入出液管168内的液体压力大时，预处理管17上的压力控制阀171受到压力而开启，进而对出液管168进行泄压。

如图3和图4，循环泵167的出液管168位于反应塔16内的一端连通有使得液体均匀流出的均布器，均布器供气体和液体流动。此时均布器使得液体能均匀的流到第一催化层165上与废气接触，此外使得被处理的气体沿着均布器进入第二催化层166内，便于废气与水的充分接触。

如图3和图4，均布器包括设置在反应塔16内壁的且位于第一催化层165上方的固定块18，反应塔16以及固定块18的横截面为圆形，固定块18为中空且中空内部被均匀分割成若干出液室181，各个出液室181为扇形，固定块18下方设有与各个出液室181连通的喷淋管182，各个喷淋管182与固定块18螺纹连接，此时可以调节各个喷淋管182伸入出液室181内的高度，固定块18上方设有与各个出液室181连通的连通管183，各个连通管183上端连通有蓄液盒184，各个连通管183均匀的设置在蓄液盒184的盒底，蓄液盒184与反应塔16内壁连接且位于循环泵167的出液管168的出口下方，各个喷淋管182在远离固定块18的一端设为球形，且球形底部开设有出液口，出液口的尺寸小于喷淋管182的内壁尺寸。

如图3和图4，此时循环泵167的出液管168将水打入蓄液盒184内进行初步的蓄积，蓄液盒184将水输入到各个连通管183内，并通过连通管183进入各个出液室181内，当各个喷淋管182位于出液室181内的高度一致时，出液室181进行蓄液后将水输入各个喷淋管182，进而便于各个喷淋管182将水均匀的输出到第一催化层165上方，此外喷淋管182球形的设置，便于水在喷淋管182下端也进行蓄积，进而使得各个喷淋管182都有水喷出，当将出液室181内某个喷淋管182的高度旋得高于其他喷淋管182位于出液室181内的高度时，此时出液室181内的水先流入其他低的喷淋管182，而气体会从第一催化层165反应后进入在出液室181内高的喷淋管182内，此时便于气体进入均布器，此外各个出液室181内喷淋管182的位置都是一致的。

如图3和图4，水箱161内放置有纳米除味剂。纳米除味剂能有效捕捉和降解引起气味的物质，使其转化为良性的细胞成份和无味的二氧化碳和水，在有机废物处理方面应用广泛，可用于污水处理的气味控制。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种化学实验室负压收集处理以及纳米超氧催化处理系统，其特征在于，包括设置在实验室（1）顶部的用于吸收实验室（1）室内废气的第一吸收件（11）以及设置在实验室（1）各个水池（15）底部的用于吸收废液的第二吸收件（12），第一吸收件（11）和第二吸收件（12）将废气和废液输送到催化超氧投射反应器（13）进行处理后排放；

所述第一吸收件（11）包括设置在实验室（1）室内顶部的若干吸风盒（14），各个所述吸风盒（14）的抽风管（141）均与第一总管（142）连接，所述第一总管（142）上设有抽风泵（143），所述第一总管（142）的一端封闭，另一端与催化超氧投射反应器（13）连接，各个所述吸风盒（14）的盒底均设有若干吸风管（144），所述吸风盒（14）朝向吸风管（144）的盒壁上设有封闭各个吸风管（144）的封闭件；

所述封闭件包括靠近吸风管（144）进风口设置的环形支撑环（145），所述支撑环（145）背离吸风管（144）进风口的一端铰接有封闭支撑环（145）的封闭板（146），所述支撑环（145）设置在吸风管（144）内壁上，所述封闭板（146）的一端铰接在支撑环（145）上，所述吸风管（144）内壁上设有限制封闭板（146）打开角度呈锐角的挡块（147）；

各个所述吸风管（144）内均滑移连接有密封塞（148），各个所述密封塞（148）均位于封闭板（146）上方且各个所述密封塞（148）上方均设有推杆（149），各个所述推杆（149）远离密封塞（148）的一端均延伸出吸风管（144）进入吸风盒（14）内，所述吸风盒（14）朝向吸风管（144）的盒壁上设有气缸（1491），所述气缸（1491）的活塞杆上设有推板（1492），各个所述推杆（149）的上端均连接在推板（1492）上；

所述催化超氧投射反应器（13）包括反应塔（16）、设置在反应塔（16）下端的且与反应塔（16）连通的水箱（161）、与水箱（161）连通的羟基发生器（162）、设置在反应塔（16）下端的进料管（163）、设置在反应塔（16）上端的出气管（164）、设置在反应塔（16）内且位于出气管（164）和进料管（163）之间的第一催化层（165）和第二催化层（166），所述第二催化层（166）位于第一催化层（165）上端，所述水箱（161）连通有循环泵（167），所述循环泵（167）的出液管（168）与反应塔（16）内连通，且位于第一催化层（165）和第二催化层（166）之间，所述第一催化层（165）为氧化催化剂，第二催化层（166）为氧化催化剂和臭氧脱除催化剂；

所述循环泵（167）的出液管（168）上连通有与反应塔（16）连通的预处理管（17），所述预处理管（17）位于第一催化层（165）下方，所述预处理管（17）上并联连接有压力控制阀（171）和截止阀（172），所述预处理管（17）位于反应塔（16）内的一端连通有螺旋喷嘴（173）。

2.如权利要求1所述的一种化学实验室负压收集处理以及纳米超氧催化处理系统，其特征在于，所述第二吸收件（12）包括与各个水池（15）底部连接的进液管（151），各个所述进液管（151）远离水池（15）的一端均与第二总管（152）连接，所述第二总管（152）一端封闭，另一端设有抽水泵（153），且所述第二总管（152）与催化超氧投射反应器（13）连接。

3.如权利要求1所述的一种化学实验室负压收集处理以及纳米超氧催化处理系统，其特征在于，所述循环泵（167）的出液管（168）位于反应塔（16）内的一端连通有使得液体均匀流出的均布器，所述均布器供气体和液体流动。

4.如权利要求3所述的一种化学实验室负压收集处理以及纳米超氧催化处理系统，其特征在于，所述均布器包括设置在反应塔（16）内壁的且位于第一催化层（165）上方的固定块（18），所述反应塔（16）以及固定块（18）的横截面为圆形，所述固定块（18）为中空且中空内部被分割成若干出液室（181），各个出液室（181）为扇形，所述固定块（18）下方设有与各个出液室（181）连通的喷淋管（182），各个所述喷淋管（182）与固定块（18）螺纹连接，所述固定块（18）上方设有与各个出液室（181）连通的连通管（183），各个所述连通管（183）上端连通有蓄液盒（184），所述蓄液盒（184）与反应塔（16）内壁连接且位于循环泵（167）的出液管（168）的出口下方，各个所述喷淋管（182）在远离固定块（18）的一端设为球形，且球形底部开设有出液口。

5.如权利要求1所述的一种化学实验室负压收集处理以及纳米超氧催化处理系统，其特征在于，所述水箱（161）内放置有纳米除味剂。

6.如权利要求1所述的一种化学实验室负压收集处理以及纳米超氧催化处理系统，其特征在于，所述水箱（161）底部设有放空阀（19）。